Какие взаимоотношения могут возникать между организмами экосистемы? Что такое первичная продукция? Какая энергия поддерживает круговорот веществ в природе?
В экосистемах организмы взаимодействуют разными способами. Конкуренция возникает, когда виды борются за ресурсы. Хищничество и паразитизм предполагают использование одного организма другим. Симбиоз включает взаимовыгодные отношения, такие как мутуализм, при котором оба вида получают пользу, и комменсализм, когда один организм выигрывает, не причиняя вреда другому.
Первичная продукция - это количество органического вещества, созданного автотрофами (растениями, водорослями, цианобактериями) за определённое время. Валовая первичная продукция включает всю созданную биомассу, а чистая — разницу между валовой продукцией и затратами на дыхание.
Главным источником энергии для круговорота веществ является солнечный свет. Он поглощается продуцентами и преобразуется в химическую энергию органических соединений, передающихся по пищевым цепям.
Какое состояние экосистемы называют равновесным? В чём различие молодых и зрелых экосистем?
Экосистема находится в равновесном состоянии, если потоки веществ и энергии сбалансированы, популяции организмов остаются относительно стабильными, а нарушенные элементы способны восстанавливаться.
Молодые экосистемы характеризуются быстрым ростом, небольшим количеством видов и нестабильными условиями. В зрелых экосистемах наблюдается сложная структура, большое видовое разнообразие и высокая устойчивость.
1. Какое состояние экосистемы является равновесным?
Равновесным считается состояние, при котором потоки веществ и энергии стабильны, численность организмов остаётся примерно на одном уровне, а экосистема способна восстанавливаться после внешних воздействий.
2. Какое значение для устойчивости экосистемы имеет её видовое разнообразие?
Чем больше видов в экосистеме, тем она устойчивее, так как разрушение одной пищевой цепи компенсируется другими. Разнообразие способствует лучшему распределению ресурсов и снижает вероятность экологических кризисов.
3. Какие связи в экосистемах обеспечивают их устойчивость и способность к саморегуляции?
Экосистемы устойчивы благодаря пищевым цепям, круговороту веществ и взаимодействиям между организмами, таким как симбиоз, конкуренция и хищничество. Саморегуляция поддерживается механизмами отрицательной обратной связи.
4. Каковы причины смены экосистем и как она осуществляется?
Смена экосистем (сукцессия) происходит из-за изменения условий среды, деятельности организмов и внешних факторов (извержений, пожаров, климатических изменений). Организмы постепенно изменяют среду, создавая условия для новых сообществ.
5. Опишите процесс заселения песчаной дюны.
Сначала на дюне появляются бактерии и водоросли, затем поселяются лишайники и мхи, фиксирующие песок. Позже прорастают травянистые растения, закрепляя почву корнями. Постепенно появляются кустарники и деревья, формируя стабильную экосистему.
6. Охарактеризуйте стадии зарастания водоёма. В чём причины этого процесса?
Сначала в воде живут фитопланктон и водоросли. Затем накапливаются остатки органики, способствуя появлению прибрежных растений. Со временем водоём заиливается, разрастаются камыши и рогоз. Позже участок превращается в болото, затем в луговую или лесную экосистему. Причиной зарастания является накопление органических остатков и изменение условий среды.
7. Какова роль микросукцессий в природе?
Микросукцессии происходят в локальных масштабах, например, при зарастании упавшего дерева или восстановлении почвы после вытаптывания. Они ускоряют круговорот веществ и способствуют поддержанию экосистемного равновесия.
8. Приведите примеры, характеризующие влияние климатических условий на формирование фауны и флоры.
Климатические условия определяют состав растительности и животного мира. В арктических регионах из-за низких температур преобладают мхи, лишайники, а среди животных распространены белые медведи и северные олени. В пустынях засушливый климат способствует появлению суккулентов, таких как кактусы, и животных, умеющих экономить воду, например, верблюдов. В тропических лесах высокая влажность способствует развитию пышной растительности и большого разнообразия животных, таких как обезьяны и попугаи.
9. Дайте общую характеристику водных экосистем.
Водные экосистемы включают пресноводные (реки, озёра, болота) и морские (океаны, моря). Их основой являются водоросли и фитопланктон, производящие органическое вещество. Фауна зависит от глубины, солёности и температуры воды. В морях встречаются разнообразные рыбы, моллюски, кораллы, а в пресных водоёмах – амфибии, рыбы, водные растения.
10. По каким причинам происходит саморазвитие сообществ?
Саморазвитие экосистем происходит из-за изменения условий среды самими организмами, конкуренции за ресурсы, накопления органики и климатических факторов. Например, лишайники и мхи создают почву для последующего роста трав и деревьев.
11. Когда леса восстанавливаются быстрее — при сплошных или при выборочных рубках?
Выборочные рубки способствуют более быстрому восстановлению леса, так как сохраняется часть деревьев, почва остаётся защищённой, а семена и молодые растения продолжают развиваться. При сплошной вырубке восстановление идёт медленнее, поскольку изменяются условия освещённости и влажности.
12. Что такое агроценоз? Приведите примеры. Чем агроценоз отличается от естественных экосистем?
Агроценоз — это искусственно созданная человеком экосистема, например, пшеничное поле, яблоневый сад, огород. Она отличается бедным видовым составом, низкой устойчивостью и зависимостью от человека (удобрения, борьба с вредителями). В естественных экосистемах выше видовое разнообразие, устойчивость и способность к саморегуляции.
1. Чем различаются молодые и зрелые экосистемы? Почему важно сохранять зрелые сообщества?
Молодые экосистемы имеют низкое видовое разнообразие, неустойчивы к внешним воздействиям, быстро изменяются. Зрелые экосистемы сбалансированы, устойчивы и включают сложные связи между организмами. Их сохранение важно для поддержания биоразнообразия и стабильности природных процессов.
2. Как будет происходить восстановление елового леса на месте пожарища? Какие последовательные стадии можно выделить в течение этого процесса?
Сначала появятся пионерные виды — мхи, травы и кустарники. Затем начнётся рост лиственных деревьев (берёза, осина), так как они быстро заселяют открытые пространства. Через несколько десятилетий в тени лиственных деревьев начнут расти ели, а в конечном итоге еловый лес восстановится.
3. Можно ли назвать саморазвитием постепенное превращение степного пастбища в голые пески под влиянием постоянного чрезмерного выпаса?
Это не саморазвитие, а деградация экосистемы. При нормальном развитии происходит накопление органики, усложнение сообщества. При чрезмерном выпасе растения исчезают, почва разрушается, что приводит к опустыниванию.
4. Приведите примеры экологических сукцессий, которые вы наблюдали своими глазами.
Можно наблюдать зарастание карьера или заброшенного поля, появление растений на месте вырубки леса, восстановление травостоя после пожара. В городах сукцессия выражается в прорастании растений на старых постройках, заселении лишайниками каменных поверхностей.